package com.mj.listen1._04队列;

/**
 * 循环队列
 */
public class CircleQueue<E> {

    // 记录第0个元素的索引
    private int front;
    // 当前队列存储的元素个数
    private int size;
    // 用来存储元素的数组
    private E[] elements;

    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    public CircleQueue() {
        elements = (E[]) new Object[DEFAULT_CAPACITY];
    }

    public int size() {
        return size;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    public void enQueue(E element) {
        // 扩容
        if (size == elements.length) {
            resize(elements.length + (elements.length >> 1));
        }

        elements[index(size)] = element;
        size++;
    }

    public E deQueue() {
        E frontElement = elements[front];
        // 删除front指向的元素
        elements[front] = null;
        // front指向下一个元素，注意不能越界
        front = index(1);
        // 移除元素size需要减一
        size--;
        return frontElement;
    }

    /**
     * 清空
     */
    public void clear() {
        // 清空注意一点：从front位置开始清空
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            elements[index(i)] = null;
        }
        front = 0;
        size = 0;
    }

    /**
     * 查看队头元素，就是front指向的数据
     *
     * @return
     */
    public E front() {
        return elements[front];
    }

    /**
     * 数组扩容
     */
    private void resize(int newCapacity) {
        E[] newElements = (E[]) new Object[newCapacity];
        // 把原数组元素放置到新数组
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            // 循环数组，扩容后把元素在新的数组重新从0位置开始放置
            // 从front位置开始往后拿出以前的元素放置到新的数组
            newElements[i] = elements[index(i)];
        }
        // 指针指向 0 位置
        front = 0;
        System.out.println(elements.length + "扩容到：" + newCapacity);
        // 指针指向新的数组
        elements = newElements;
    }

    /**
     * 转为循环数组的真实索引
     *
     * @param index
     * @return
     */
    private int index(int index) {
        index += front;
        if (index < 0) {
            // 往front前面查找的时候，如果front本身就指向数组的0索引，那么再往前添加这里index=-1
            // 但真实添加位置为 -1+elements.length
            return index + elements.length;
        }
        // 完成循环的关键代码
        // n % m 等价于 n – (n < m ? 0 : m) ；index % elements.length;
        return index - (index < elements.length ? 0 : elements.length);
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("容量：" + elements.length).append(" size:").append(size).append(" front：" + front).append("，[");
        for (int i = 0; i < elements.length; i++) {
            if (i != 0) {
                sb.append("，");
            }
            sb.append(elements[i]);
        }
        sb.append("]");
        return sb.toString();
    }
}
